智能車輛稽查系統的設計及應用

肖云華

（湖南財經經濟學院，湖南 長沙 410205）

1 引言

當今社會經濟高速發展，汽車的普及率的不斷提高，城市化進程不斷的加快，隨之而來，車輛盜搶、違規違章現象日益加重，交通環境逐漸惡化.2013年3月長春發生的偷車殺嬰案轟動了全國，如果當時車輛一旦被盜交警部門馬上響起警報而不是等失主報案后再去追蹤，或許就可能挽回一個小生命了.如果要從根本上解決這些交通違規違章問題，首先要讓廣大車主和司機從主觀上意識到遵章守法的重要性，要向他們多宣傳交通法規，普及交通法規知識；其次，還要從客觀上解決假、套牌車及被盜搶車輛的問題,這就需要利用先進的科學技術手段，讓違法人員和車輛無處可藏.

2 RFID技術

RFID（Radio Frequency Identification，無線射頻識別）技術，是一種無線通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據.RFID技術具有抗干擾能力強、識別距離遠、識別準確率高、使用壽命長、識別速度快、可穿透非金屬材料等優點.目前，國內外很多領域都已經普及了RFID技術，如物流、服務、后勤、智能交通等等，取得了良好的社會和經濟效益.隨著RFID芯片技術及工藝的發展，靈敏度不斷提高，使得粘貼在車內前擋風玻璃上的電子標簽卡作為RFID電子車牌可靠信息源成為可能，并且與之相適配的RFID識讀器技術的不斷升級，整個RFID前端信息采集系統性能大幅提高[1].在汽車超過每小時100公里高速行駛時也能正確識別，使得無源RFID技術在城市內交通稽查監管成為現實.

3 車輛稽查系統

本文設計并模擬實現了一套智能車輛稽查系統，該系統利用了RFID技術，采用“雙卡”(車卡和司機卡)裝置.通過該系統能對一些違法違規車輛進行有效主動查處，尤其是套牌車、假牌車、超速車、被盜搶車、超載車、未年檢車等等，一旦發現，系統會主動提出警報.為交通管理和交通信息的商務應用提供基礎數據，為建設數字化交通事業打下一個良好的基礎.該系統主要由3部分組成：數據采集模塊，數據通信模塊，數據后臺處理模塊.

3.1 數據的采集模塊

車輛的各種數據信息全部存儲在電子標簽卡上.電子標簽卡由專用芯片和以陶瓷或塑料為基片的微帶天線組成，是一種的無源卡，不需要電池，終身免維護，即使在惡劣的環境下也能正常工作.

電子標簽卡分為車卡和司機卡，車卡將存儲對應合法車輛的基礎信息（法規信息和交通管理業務信息），主要有車牌號、號牌種類、發動機號、車架號、車身顏色等信息[2].車卡用特殊的膠料貼裝在汽車擋風玻璃的內側，利用專利“破碎記憶槽”這一特殊裝置，保證車卡一經安裝在風擋玻璃后就不可拆卸，除非擋風玻璃破碎才能取下，保證每張車卡與唯一一臺汽車建立的對應關系.司機卡存儲司機的相關信息，主要有：駕駛證號，身份證號，年審記錄、投保狀況、駕駛授權、賬號和付費余額等反映當前狀態的信息.司機卡和車卡的配對工作由交警部門完成登記，一般為一對一或者一對多的關系，可以根據具體情況進行選擇.司機卡可以通過卡套固定在擋風玻璃前，不同的司機駕駛車輛時需要將自己本人的司機卡插入.

電子識別卡讀寫器（路旁基站）安裝在城市各個道路旁，它的天線發射微波信號，與汽車上的電子識別卡建立通訊聯系.電子識別卡接收詢問信號后，自動發回含有車輛標識信息的微波信號.基站接收后，解碼出車輛的標識號和各種相關數字化信息，通過網絡傳送到交通信息處理中心[3].

3.2 數據通信模塊

車輛自動識別基站主要由聯網的汽車電子識別卡讀寫器、車輛檢測設備和通行控制設備組成.基站與汽車電子標簽卡的微波無線通信是在數十毫秒內完成的.基站天線幅射的電波可以覆蓋6-10米的范圍，即使車輛以每小時100公里以上的速度通過電波覆蓋區域，讀寫器也能準確采集到汽車標識信息和瞬時位置信息（基站所在的位置就是當時車輛經過的位置）.檢測控制設備包括埋在地下的環形線圈檢測器、信號燈和欄桿等車道控制器，這些設備在車道計算機控制下進行工作.為了加強對無標識和違規車輛的監控，可另配圖像工作站，攝錄汽車圖像.

由于各個基站和遍布各地，所以需要一個復雜的通訊網絡實現各種數據快速安全地傳輸.各個基站與分中心進行數據交互，以基于MPLS技術的VPN為主的方式把采集的數據通過網絡傳送給每個運行區的管控分中心，保證數據的安全性和及時性.

為保證服務不中斷，要求不論網絡連通或不通，每個車道基站都能工作，即每個車道基站的計算機系統即使網絡不通也可以獨立工作.監控基站的緊要數據可以實時傳送分運行中心，而對實時性要求不太高的數據可以后送.具體的設計是引入軟件中間件.當網絡聯通時，向服務器提交的數據是準實時的.當網絡不通時，各基站能獨立工作.在網絡連通后，中間件會根據事件的輕重緩急，決定處理哪些事情.需要實時處理的工作(如下載的黑名單、違章車輛圖像信息等)先行處理，不需要實時處理的信息(如提交日常統計報表、收費數據等)可以后處理.

路旁基汽車行駛信息通過各種專用(公安專用)或公眾信息網(移動通信網，互聯網)，瞬時輸入到車輛自動識別管理系統數據管理中心的數據庫中去，形成智能交通共用信息平臺.可在一個市、一個省以至全國范圍內設置路旁基站，通過網絡形成電子籬笆，碰到各種違規違法車輛馬上攔截或者報警.

3.3 數據后臺處理模塊

路邊基站讀取電子標簽卡上的數據信息傳輸到后臺信息處理中信，后臺通過對讀出的卡號、卡上的日期信息和狀態標志等等信息比較和分析進行監控.

3.3.1 黑名單車輛識別：由公安交警等執法部門提供黑名單車信息，在后臺建立黑名單車庫.路旁基站一旦發現讀出的卡信息在黑名單車庫里，則向后臺系統提出警報，并提示出車輛出現的大概位置.

3.3.2 違規車輛（包括超速車、假、套牌車等）識別：在限速路段安裝讀寫基站，對于過往車輛進行車速檢查，一旦發現超速，啟動攝像裝置進行拍照并向后臺系統提出警報；現今很多違規車、超速車使用的是假、套牌，但由于此系統讀寫器讀出的是車卡里的車牌號，而不是傳統的鋼制車牌，所以即使司機做了假牌也可以識別出來.

3.3.3 被盜搶車輛識別：傳統的被盜搶車輛一般要等失主報案，公安部門才進行追查，這種效率非常低下.本稽查系統會對過往車輛進行識別，如果車輛沒有副卡，或車卡和司機卡的對應關系不配對則系統會主動報警.司機卡是活動的卡，可取出可插入.司機開車前，將卡插入安裝在風擋玻璃內側的卡座，與車卡配套使用.司機卡上存了與車卡對應的電子密碼.兩者配對使用，缺一不可.當車輛經過基站時，如果缺卡，或密碼的對應關系不對，系統就會報警，對該車作檢查.系統報警并攝像，同時報告被盜搶車的大概位置.這樣就能做到主動報警，讓盜車者寸步難行.

3.3.4 車輛年檢監管：車輛經過基站，基站讀出車卡上記錄的上次年檢日期，將當前日期與卡記錄的上次年檢日期比較，判斷是否過期失效.

3.3.5 超載車判斷：在某些需要測試車輛重量的車道上裝電子地磅,車輛通過電子地磅,首先通過數據庫查出該車的允許載重,同時車輛在電子地磅上測出實際重量，由計算機計算是否超重,對照數據庫資料，比較實測的重量，如果為超載的車輛,發出警報或者增收費用等相應處理.

3.3.6 強制性第三者責任險投保監管：將當前日期與卡記錄的第三者責任險到期日期比較，判斷是否過期失效.

對于所有問題車，基站都會報警，發出聲光信號或自動放下欄桿，并啟動警報器和攝像機.同時，圖像工作站實時對圖像進行壓縮，將警訊傳到控制中心，采取相應措施.對于不允許停車處理的站點，則留下記錄，通知前方站處理.

4 結束語

該系統利用先進的RFID自動識別技術、網絡技術、通訊技術和數據庫技術.可真正實現不停車的自動化稽查，實現不停車的自動化稽查，減輕了執法人員的工作強度,提供高度安全的智能交通系統，對套牌車、假牌車、超速車、被盜搶車、超載車、未年檢車等等進行主動報警，從客觀上讓違法違規車輛和肇事者無處可躲，徹底根治車輛盜搶行為.今后，該系統也可以作為物聯網的一個子系統，形成一個綜合的計算機管理網絡信息系統.

〔1〕李洪鵬.RFID技術在城市機動車監管中的應用[J].智能建筑與城市信息,2010(5)：24-27.

〔2〕朱青.區域性車輛自動識別管理劉細陽[J].電子技術,2006.

〔3〕馬伏花.基于RFID的車輛自動識別系統信息采集基站的研究與設計[D].2011.

〔4〕黃威.基于RFID的智能交通系統的設計與實現[D].2012.